Ensayo de Fatiga

El ensayo de fatiga, consiste en someter un material a esfuerzos repetidos o cíclicos hasta que se produzca la rotura. Un ejemplo de ello se tiene en un alambre: flexionándolo repetidamente se rompe con facilidad.
La fatiga es una forma de rotura que ocurre en estructuras sometidas a tensiones dinámicas y fluctuante, normalmente en materiales metálicos (puentes, automóviles, aviones, etc.), aunque también está presente en polímeros y en cerámicos.
La rotura consiste en un inicio y posterior propagación de fisuras, que crecen desde un tamaño inicial microscópico hasta un tamaño macroscópico capaz de comprometer la integridad estructural del material.
Una muestra del peligro de la fatiga por desgaste es el accidente del ICE (el AVE alemán) en Eschede, en el que murieron un centenar de personas en 1998, o la rotura de cables del puente de Zárate - Brazo Largo, en Argentina, que afortunadamente pudo repararse: “Ambos se produjeron por fatiga del material”.
Realizdo por: Silvia Saborido Muñoz 1º PDOD

Diagramas esfuerzo deformación para materiales comunes

Se determinan en forma experimental. Numéricamente todos ellos tiene su propia gráfica y pendiente. El punto final es la falla. Si ellos resisten altas deformaciones se llaman dúctiles, si no frágiles.
Punto A: Hacia abajo es una recta, corresponde al límite de proporcionalidad. La pendiente hacia abajo es el módulo elástico E. El punto B es la resistencia última del material




Los sólidos deformables difieren unos de otros en su ecuación constitutiva. Según sea la ecuación constitutiva que relaciona las magnitudes mecánicas y termodinámicas relevantes del sólido, se tiene la siguiente clasificación para el comportamiento de sólidos deformables:

Comportamiento elástico, se da cuando un sólido se deforma adquiriendo mayor energía potencial elástica y, por tanto, aumentando su energía interna sin que se produzcan transformaciones termodinámicas irreversibles. La característica más importante del comportamiento elástico es que es reversible: si se suprimen las fuerzas que provocan la deformación el sólido vuelve al estado inicial de antes de aplicación de las cargas. Dentro del comportamiento elástico hay varios subtipos:
Elástico lineal isótropo, como el de la mayoría de metales no deformados en frío bajo pequeñas deformaciones.
Elástico lineal no-isótropo, la madera es material ortotrópico que es un caso particular de no-isotropía.
Elástico no-lineal, ejemplos de estos materiales elásticos no lineales son la goma, el caucho y el hule, también el hormigón o concreto para esfuerzos de compresión pequeños se comporta de manera no-lineal y aproximadamente elástica.
Comportamiento plástico: aquí existe irreversibilidad; aunque se retiren las fuerzas bajo las cuales se produjeron deformaciones elásticas, el sólido no vuelve exactamente al estado termodinámico y de deformación que tenía antes de la aplicación de las mismas. A su vez los subtipos son:
Plástico puro, cuando el material "fluye" libremente a partir de un cierto valor de tensión.
Plástico con endurecimiento, cuando para que el material acumule deformación plástica es necesario ir aumentando la tensión.
Plástico con ablandamiento.
Comportamiento viscoso que se produce cuando la velocidad de deformación entra en la ecuación constitutiva, típicamente para deformar con mayor velocidad de deformación es necesario aplicar más tensión que para obtener la misma deformación con menor velocidad de deformación pero aplicada más tiempo. Aquí se pueden distinguir los siguientes modelos:
Visco-elástico, en que las deformaciones elásticas son reversibles. Para velocidades de deformaciones arbitrariamente pequeñas este modelo tiende a un modelo de comportamiento elástico.
Visco-plástico, que incluye tanto el desfasaje entre tensión y deformación por efecto de la viscosidad como la posible aparición de deformaciones plásticas irreversibles.
En principio, un sólido de un material dado es susceptible de presentar varios de estos comportamientos según sea el rango de tensión y deformación que predomine. Uno u otro comportamiento dependerá de la forma concreta de la ecuación constitutiva que relaciona parámetros mecánicos importantes como la tensión, la deformación, la velocidad de deformación y la deformación plástica, junto con parámetros como las constantes elásticas, la viscosidad y parámetros termodinámicos como la temperatura o la entropía.

ENSAYO DE IMPACTO

El ensayo de impacto consiste en dejar caer un pesado péndulo el cual a su paso golpea una probeta ubicada en la base de la maquina. Según la fractura que presente la probeta se podrá decir que es un material dúctil ( si solo se dobla ) o frágil ( si se rompe ).

Aquí podemos ver un ejemplo de como sería la máquina.

La máquina con la que se realiza el ensayo está conectada a un ordenador en el que se representarán las curvas fuerza-tiempo generada durante el ensayo, y a su vez nos permite obtener el valor de la energía absorbida por los materiales en el proceso de factura.

La probeta que se utiliza para la prueba es un paralelepípedo, al cual se le hace una entalla o ranura.

Aquí podemos ver una probeta como ejemplo y sus deformaciones según sea dúctil o frágil.

Este tipo de ensayo se podrá realizar por varios métodos diferentes según el material del que se quiera realizar dicha prueba. Estos métodos pueden ser:

- Ensayo Charpy.

La probeta se colocará horizontalmente en la maquina de ensayo. La pieza tendrá una forma cuadrada de 30 mm de lado y 160 mm de largo, tendrá una sola entalladura de 1mm de ancho con una profundidad de 15 mm terminada en un orificio de 2 mm de diámetro. Estas probetas son muy poco utilizadas en la actualidad, siendo reemplazada por otro tipo que mantiene idéntica forma pero con otras dimensiones.

- Ensayo Izod.

La probeta se colocará en voladizo y vertical, siendo asegurada por la mesa de apoyo y la entalladura quedará en el plano de las mordazas. En estas condiciones el martillo golpeará la probeta a 22 mm de la misma, pudiendo realizar mas de un ensayo sobre la misma probeta. Esta probeta tendrá tres entalladuras en vez de una.

Mercedes Guerra

LA DUREZA; ESCALA DE MOHS

LA DUREZA; ESCALA DE MOHS

La Dureza se define como la resistencia que opone un mineral a ser rayado por otro, por una lima, por una punta de acero...

Se ha elegido una escala formada por 10 minerales como término de comparación, conocida como la escala de dureza de Mohs . Los escalones no tienen el mismo valor. Por ejemplo la diferencia entre durezas 9 y 10 es mucho mayor que entre las durezas 1 y 2. El diamante es 140 veces más fuerte que el corundum. Cada número puede rayar todos los que tiene listados debajo.

Escala de Mohs	Minerales	Referencias aproximadas	Equivalencia aproximada a la escala Rockwell-C
10	Diamante	Diamante industrial ( disco de diamante)
9	Corindon	Discos de lija de corindon, corundum ( oxido de aluminio), carburo de tungsteno
8	Topacio	Papel de lija de 7 a 9
7	Cuarzo	El acero de una lima, 6,5 , arena de sílice de 6 a 7, vidrio sin plomo 7	ACERO DE LIMA 72
6	Ortosa	El cristal, 5,5 , piedra pomez,
5	Apatito	El acero de una navaja
4	Fluorita
3	Calcita	Una moneda de cobre
2	Yeso	La dureza de una ua , oro de 2,5 a 3
1	Talco

( Industrialmente se ha conseguido alcanzar el nivel 11 de dureza, con el llamado diamante negro y el borazón.)

El granito ofrece variedades desde el 5 hasta el 8 Las calizas 3-4

Se ha de tener cuidado con experimentar sobre una superficie fresca, ya que las partes alteradas son mas blandas y confirmar la experiencia en 2 sentidos, con el mineral A, rayar el B y al reves.
(Las densidades resultaron de dividir el peso de cada roca por su volumen: 34/26 = 1,36 para la piedra pomez y 10/6,28 = 1,59 para la tiza)

La escala de Rockwell-C es utilizada por los metalurgicos y aunque no exista una relación directa, se puede estimar que para trabajar una piedra de dureza 8-9,5 se puede cortar con una sierra rockwell 65. Con rojo de joyero 5-5,5 se puede pulir hasta rockwell 45.

escala Rockwell-C

Superficie	Rockwel-C
Muy dura	55- 68
Dura	45-55
Semidura	35-45
Semiblanda	25-35
Blanda	9-25

Álvaro Colom Gálvez

Ensayo de fluencia

ENSAYO DE FLUENCIA (o TERMOFLUENCIA)

Ensayos dependiente del tiempo.

Se entiende por fluencia la deformación dependiente de la temperatura. Los ensayos de fluencia se realizan a temperaturas > 0.4TF (temperatura de fusión en K) y aplicando una carga constante. Los ensayos de termofluencia se realizan aplicando un esfuerzo constante de tensión a una probeta cilíndrica que se encuentra en el interior de un horno.

- fluencia primaria: la velocidad de deformación disminuye con el tiempo debido a un endurecimiento del material
- fluencia secundaria ( o estacionaria): la velocidad de deformación alcanza un mínimo (emin)
- fluencia terciaria: la velocidad de deformación aumenta hasta la rotura del material. El material presenta estricción (reducción de la sección en un área local de la probeta)Si aumentan la temperatura y la carga también aumentan la deformación instantánea y la pendiente de la fluencia secundaria, mientras disminuye el tiempo de rotura. A temperatura constante si aumenta la carga también lo hace la deformación mínima (emin)

σ =A(emin)m

σ = esfuerzo de tensiónm= SVD (sensibilidad a la velocidad de deformación), da una idea delmecanismo de deformación y su valor 0>Aunque para la mayoría de los metales es 0.2.




El límite de fluencia es la carga que resiste un material durante un tiempo indefinido sin que se rompa y en un intervalo de temperatura determinada.

ENSAYO ROCKWELL

ENSAYO ROCKWELL

Este ensayo es similar al de Brinell en el que el número de dureza encontrado es una función del grado de penetración de la pieza de ensayo por la acción de un penetrador bajo una carga elástica dada. Difiere de este otro ensayo en que los penetradores y las cargas son menores, de ahí que la huella resultante sea menor y menos profunda. Es aplicable al ensayo de materiales que posean durezas que rebasen el alcance de la fuerza de Brinell. El ensayo se realiza en una máquina especialmente diseñada que aplica la carga através de un sistema de pesas y palancas. El indentador o "penetrador" puede ser una bola de acero o un cono de diamante con una punta ligeramente redondeada. El valor de la dureza, según se lee en un indicador calatular especialmente graduado, es un número arbitrario que está inversamente relacionado con la profundidad de la huella.

Lidia Calvo Fernández

DUREZA BRINELL

DUREZA BRINELL.

1.)-Concepto.

2.)-Prueba.

3.)-Inventor.

4.)-Curiosidades.

5.)-Vidio de dureza brinell.

1.)-El ensayo de dureza Brinell se utiliza para determinar la dureza de los materiales en relación a otros materiales en una escala coherente, de modo que los científicos pueden replicar los resultados y tener un marco de referencia para la dureza de un material determinado.

2.)-El ensayo de dureza Brinell se utiliza para determinar la dureza de los materiales en relación a otros materiales en una escala coherente, de modo que los científicos pueden replicar los resultados y tener un marco de referencia para la dureza de un material determinado.

3.)-La prueba lleva el nombre de Johan August Brinell, un ingeniero sueco que vivió entre 1849-1925. Su trabajo con metales condujo a varios descubrimientos como la prueba de dureza Brinell. Su nombre también está unido al brinelling, un término de ingeniería que se refiere al punto en el que un metal no como resultado de la carga y el impacto. Él desarrolló la dureza Brinell en 1900, y el descubrimiento revolucionó el campo de la ingeniería, ya que establecía una escala estandarizada que podría ser de fácil consulta.

4.)-En una prueba de dureza Brinell, la bola se emplea es de aproximadamente 4 /10 de una pulgada (10 milímetros) de diámetro. Si el material es extremadamente difícil, la bola será o carburo de tungsteno, mientras que una bola de acero de fricción es suficiente para las sustancias más suaves. La cantidad de presión también varía en función del material, pero una cantidad estándar de presión para las sustancias más difícil es 6. 614 libras (3. 000 kilogramos). El balón es forzado en el material que está siendo probado por treinta segundos y luego se quitó para que el guión se puede medir. La fórmula se divide la fuerza utilizada por la superficie de la sangría.
Al dar la dureza Brinell de un material, es convencional a la lista de las condiciones de la prueba, y se utilizan medidas métricas. La lista comienza con el número de dureza Brinell, sigue con el tipo de pelota utilizada, seguida en el diámetro de la bola, la cantidad de fuerza aplicada, y la cantidad de tiempo. Por ejemplo, el pino, una madera muy blanda, se presentaría una lista como esta: 1,6 HBS 10/100/30. Esto significa que la dureza Brinell de pino es de 1,6 cuando se impresionó con una bola de acero templado que es 4 /10 de pulgada (10 milímetros) de diámetro con un peso de 220 libras (100 kilogramos) durante 30 segundos.

5.-

Daniel Jesús Domínguez Ganaza